高中生物人教版必修一2.2生命活动的承担者蛋白质(共39张ppt)

(共39张PPT)
第二节
生命活动的主要承担者
—蛋白质
第二章
组成细胞的分子
知识点分析：
1
氨基酸的种类
2
氨基酸的通式
3
氨基酸的脱水缩合
4
蛋白质的结构及其多样性
5
蛋白质的合成和相关计算
6
蛋白质的功能
我体内有丰富的蛋白质
消化酶的作用
类比：蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。
元素组成：
主要由C、H、O、N
4种化学元素组成
很多还含有S、P、Fe等元素。
基本单位：
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种，按照不同的方式结合形成蛋白质。
苏氨酸
CH3
CH
OH
CH
NH2
COOH
苯丙氨酸
CH2
CH
NH2
COOH
请写出下面两种氨基酸的R基？
[阅读]
“与生活的联系”,谈谈什么是必需氨基酸，什么是非必需氨基酸？
甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
甲
携
来
一
本
亮
色
书
必需氨基酸：
甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
有8种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴
儿有9种，多出来的一种是组氨酸），必须
从外界环境中直接获取，这些氨基酸叫做
必需氨基酸。另外12种氨基酸是人体细胞
能够合成的，叫做非必需氨基酸。
二、蛋白质的结构及其多样性
1、蛋白质是由C、H、O、N等化学元素组成的高分子化合物，相对分子质量很大，所以称为生物大分子。
64500
9512
C3032H4816O872N780S8Fe4
血红蛋白
36684
5224
C1642H2652O492N420S12
牛
奶
乳蛋白
180
24
C6H12O6
葡萄糖
18
3
H2O
水
相对分子质量
原子个数
化学式
请同学们阅读课本P21到P22
，初步了解①脱水缩合②肽键③二肽、三肽、多肽这几个概念。
氨基酸怎样构成蛋白质？
2、氨基酸是如何组成蛋白质的？
R1
C
H
H2N
C
OH
O
COOH
R2
COOH
H
N
C
H
H
NH2
氨基酸连接.swf缩
合
R2
COOH
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
H2O
＋
肽键
二肽
R3
COOH
H
N
C
H
H
H2O
＋
肽键
R2
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
C—OH
O
=
二肽
三肽
=
R2
C
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
R3
COOH
H
N
C
H
O
肽键
肽键
一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱去一分子的水，这种结合方式叫做脱水缩合。
连接两个氨基酸分子的化学键（—CO—NH—）叫做
肽键。
由两分子氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。
多肽：由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成，含多个肽键的化合物。
（多肽通常呈链状结构，所以多肽通
常又叫肽链。）
一个蛋白质分子由一条或几条多肽链组成
多肽链具备一定的空间结构后即为蛋白质。
因此蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构。
二肽
蛋白质
多肽
(链状)
折叠盘旋形成
复杂的空间结构
蛋白质分子结构示意图
氨基酸
脱水缩合
脱水缩合
思考与讨论：
氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
由氨基酸构成的蛋白质的
结构都是相同的吗？
3.
蛋白质种类多样性的原因
氨基酸数目成百上千
氨基酸排列顺序千变万化
肽链空间结构千差万别
蛋白质结构
极其多样
蛋白质种类
极其多样
氨基酸的种类不同
人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，为什么这两种细胞的功能却完全不同？
肌球蛋白
血红蛋白
注:
蛋白质结构的不同决定了其功能的不同
即蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
三、蛋白质的功能
结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。
（肌球蛋白、肌动蛋白）
催化作用（酶）
运输作用（血红蛋白）
调节作用（激素）
免疫功能（抗体）
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
蛋白质
基本单位：
蛋白质的
分子结构
氨基酸
多肽
蛋白质的空间结构
脱水
缩合
盘曲
折叠
种类：约20种
结构通式：
NH2
C
COOH
R
H
蛋白质结构多样性
课堂小结
蛋白质的变性
天然蛋白质受理化因素的作用，使蛋白质的构象发生改变，导致蛋白质的理化性质和生物学特性发生变化，但并不影响蛋白质的一级结构，这种现象叫变性作用。变性的实质是次级键（氢键、离子键、疏水作用等）的断裂，而形成一级结构的主键（共价键）并不受影响。蛋白质变性后的蛋白质称变性蛋白质，其特点如下：　
(1)蛋白质的亲水性减少，其溶解度降低。在等电点的pH溶液中可发生沉淀，但仍能溶于偏酸或偏碱的溶液。
(2)生物活性丧失，如酶的催化功能消失，蛋白质的免疫性能改变等。
(3)变性蛋白质溶液的黏度往往增加。
(4)变性蛋白质容易被酶消化。
思考：能够导致蛋白质变性的因素有哪些？
鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失去活性，这是由于高温破坏蛋白质的
（
）
A.肽键
B.肽链
C.氨基酸
D.空间结构
D
氨基酸、多肽和蛋白质的关系
失去水的分子数
肽键数
氨基酸数
肽链的条数
蛋白质的分子量
氨基酸数
氨基酸平均分子量
失去水的分子数
18
规律小结：
1、一条多肽链至少含游离的氨基、羧基数为多少？
2、一个蛋白质分子至少含游离的氨基、羧基数为多少？
4、一个蛋白质分子含游离的氨基、羧基数为多少？
3、一条多肽链含游离的氨基、羧基数为多少？
1、1
肽链数
肽链数+R基里的游离的氨基、羧基数
1+R基里的游离的氨基、羧基数
习题：
人体免疫球蛋白中，IgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基、羧基数分别是（
）
A、764和764
B、
760和760
C、
762和762
D、4和4
D
若组成蛋白质氨基酸的平均相对分子质量是130，那么一个由4条肽链共280个氨基酸所组成的蛋白质其相对分子质量是（
）
A、31432
B、
31486
C、
31378
D、36382
A
1、下列物质中，有的是组成人体的氨基酸，有的
不是，若将其中构成人体的氨基酸缩合成化合物，则其含有的氨基、羧基和肽键数目是（
）
①NH2-CH2-COOH;
②NH2-CH2-CH2OH;
③NH2-CH-CH2-COOH
A、3、3、2；
B、2、3、1；
C、1、3、2；
D、3、4、2
B
⑤NH2-CH-(CH2)4-COOH
COOH
COOH
④
NH2-CH2-CH-COOH;
2.下列物质中，属于组成蛋白质的氨基酸有
几种（
）
H
NH2-C-COOH;
NH2-C-CH2-COOH
NH2-CH2-CH2-CH2-CH;
NH2-CH2-CH2-COOH
CH2-HS
H
COOH
COOH
NH2
A、4；
B、3；
C、2；
D、1
B
3.某种蛋白质由两条多肽链构成，共有肽键
500个，缩合成两条肽链的氨基酸分子数和
生成的水分子数分别为（
）
A、498、498
B、500、500；
C、502、500；
D、501、500
C
4、能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层
次的一组数字是（
）
1、氨基酸
2、C、H、O、N等化学元素
3、氨基酸分子相互结合
4、多肽
5、肽链
6、具有一定空间结构的蛋白质分子
A、123456
B、214365
C、214356
D、213456
D
5.在人体的消化道中，要将一个由4条肽链
共288个氨基酸组成的蛋白质分子彻底消化，
需要消耗的水分子个数是（
）
A、284；
B、287;
C、288;
D、289
A
6.血液中的血红蛋白和肌肉中的肌蛋白结构
不相同的原因是（
）
A、所含氨基酸种类不同；
B、所含氨基酸数量不同；
C、所含氨基酸的排列顺序不同；
D、所含氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的
空间结构不同。
D
7、假设某一蛋白质分子的分子量为11054，20种氨基酸的平均分子量为128，在形成该蛋白质分子时脱去水的分子量为1746，则组成该蛋白质分子的肽链数是（
）
A．4条
B．3条
C．2条
D．1条
B
9、有一多肽,分子式为C55H70O19N10.将它彻底水解，只得到下列种氨基酸：谷氨酸（C5H9NO4),苯丙氨酸(C9H11NO2),甘氨酸(C2H5NO2),丙氨酸(C3H7NO2).问此多肽中共有多少个谷氨酸(
)
A
2
B
3
C
4
D
5
8、某22肽被水解成1个4肽,2个3肽,3个6肽,则这些短肽的游离氨基总数的最小值及肽键总数依次是(
)
A
6
18
B
5
18
C
5
17
D
6
17
10.某一多肽链由199个氨基酸组成，其分子式为CXHYNAOBS2（A＞199，B＞200），并且由下列五种氨基酸组成的，那么该多肽链彻底水解后将得到赖氨酸、天门冬氨酸各多少个（
）
NH2-CH-COOH;
NH2-CH-CH2-COOH
半胱氨酸
天门冬氨酸
(CH2)4-NH2
NH2-CH-CH3;
NH2-CH-CH2-C6H5
NH2-CH-COOH
丙氨酸
苯丙氨酸
赖氨酸
A、A-199、（B-200）/2
B、A-200、B-200
C、
A-199、（B-199）/2
D、
A-200、（B-200）/2
CH2-HS
COOH
COOH
COOH
关于氨基酸脱水缩合反应的计算
1．对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基。
2．n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1，至少有1个氨基和1个羧基。
3．n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X，至少有X个氨基和X个羧基。
4．n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数与R基团有关。
5．蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。
蛋白质合成过程中相对分子质量的变化
氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：a·n－18·(n－X)。
四、氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系
DNA(基因)转录,信使RNA翻译,蛋白质
　碱基数6∶　碱基数3∶　　氨基酸数1
由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。